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科学家利用新型纳米聚合物精准定位乳腺癌

发布时间:2019-10-12 20:22:27

光声成像技术 (photoacoustic imaging)是一种在光吸收化合物—造影剂帮助下可以发现活细胞中肿瘤的突破性技术,近日,一项刊登于国际杂志International Journal of Nanomedicine上的研究论文中,来自A*STAR的研究人员发现了一种新方法,其可以利用共轭的聚合物纳米粒有效改善乳腺癌特异性造影剂的靶向作用效率及光学活性。

产生光声信号需要一种超短激光脉冲来对组织的小片区域进行照射,从而就会产生一系列的分子振动,进而在样本中产生超声波,通过“听出”声波产生的压力差,研究人员就可以对复杂物体的内部结构进行重新构建并且使其可见,比如大脑和血管系统等。利用光声成像技术诊断癌症需要造影剂渗透入组织中,并且选择性地同恶性细胞相结合,另外还需要对近红外激光产生光学反应,传统的造影剂是基于金或者银的纳米结构而制成,但复杂的化合物操作需要进行光学调整的纳米化合物,而这就使得研究人员不得不去寻找更好的替代物。

文章中,研究人员调查了基于不同共轭聚合物的造影剂,这些有机大分子包含着可以交替的单一的碳键或碳双键,其可以使得电子移位从而产生有用的光学特性,比如光子激发光特性。研究者鉴别出了一种名为PFTTQ的共轭聚合物,其是一种携带多种芳环、烷基和氮原子的化合物,同时其也可以作为一种潜在的体内光声成像制剂。

为了指导癌细胞中的造影剂,研究小组合成了一种点状的纳米结构,其携带着PFTTQ的内核,而该内核是由水溶性的聚乙二醇链所包围,被叶酸分子的外层所终止,叶酸是一种维生素,其可以特异性地结合在乳腺肿瘤细胞中经常表达的叶酸盐受体。通过对植入MCF-7型乳腺癌细胞的小鼠进行研究,结果显示,在注射叶酸-共轭聚合物点状纳米结构大约1小时,研究者就检测到了来自肿瘤位置发出的较强的光声信号。

最后研究者Olivo指出,叶酸在生物成像过程中扮演着重要作用。这种叶酸-PFTTQ纳米颗粒在诊断成像及其它生物医学应用领域具有潜在的作用,后期我们还将通过更多深入的研究来扩大生物相容性聚合物的文库来使其可以作为更高效地分子光声造影剂来助力诊断技术的开发。

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